在比利时王国的古老小城市鲁汶(Leuven),有这么一家企业,从1990年开始就致力于3D打印技术的研究,如今已成为全球3D打印软件行业龙头,世界上最大的3D打印供应商之一。它就是Materialise(玛瑞斯)!
01 3D打印知多少?
3D打印,学名增材制造(Additive Manufacturing),是快速成型技术的一种,该技术发展历史并不长,30年左右。近年来,3D打印技术发展迅猛,被反复提及,且被市场宠爱和寄予厚望,被认为是未来最重要的技术之一。
小到各类首饰、装饰、鞋子、衣服,大到汽车、房子......你能想到的东西,没有3D打印做不到的!
在这一领域也诞生了不少卓越的公司如美国知名的3D Systems、stratasys;专注于金属增材制造的瑞典Arcam,德国EOS、SLM Solutions,英国雷尼绍等等。
而在3D打印软件和服务领域,来自比利时的Materialise则是全球无可争议的领军者,它拥有业界最大的软件开发团队与全球顶级的3D打印工厂。全球多家知名汽车公司、航空制造公司以及电子消费品公司都是其客户。Materialise全球员工超2000人,是比利时全国最大的企业之一!
此外,Materialise的快速成型技术及影像处理软件已在医学、牙科领域享有很高的声誉,被世界各地的临床医生应用于各类复杂的手术案例。
02 Materialise的行业应用
上面是一个较为整体的介绍,但并不直观。下面我们将结合Materialise在行业内的具体应用案例,来感受3D打印技术如何改变生产生活!
航空航天
由于增材制造的高度设计灵活性,其在航空航天领域应用前景广阔,从轻量级的部件到批量生产,3D打印技术都可以实现低成本高效率的生产。
比如GE航空就应用了Materialise Streamics软件进行其燃油喷嘴的批量生产。在整个过程中,该软件不仅控制其打印过程,并捕获打印过程中的数据。这彰显了软件对于3D打印流程的核心意义。
另外,通过强大的3D打印软件分析和优化,还能实现产品的轻量化,降低成本,同时保证了强度和质量!
Materialise还与空客合作,为A320 打印间隔板,省去生产过程中制模的步骤,直接制造出成品。这次合作成为航空公司如何利用该技术节省资金并缩短停机时间的典型案例。
通过优化设计,飞机面板的成本效益更高,生产速度更快,重量也比使用传统方法制造的飞机要轻15%。3D打印完成后,每个面板都涂上符合空客机舱规格的阻燃材料,然后通过空客机舱装饰和完成检查。
建筑
每一个建筑都从一个模型开始,如何让这些模型的每一个细节都达到完美、精确?如何让建筑的设计更加自由?3D打印是绝佳解决方案!
Materialise就使用“猛犸象”系列光固化3D打印机,结合自身的软件优势,将比利时16世纪的建筑——安特卫普市政厅,用3D打印技术将该建筑的模型制作了出来。
安特卫普16世纪的市政厅是比利时的一道独特的风景。然而,自上次翻新已经是60年前,现在这座宏伟的建筑已经有种种磨损和老化的迹象。
汽车行业
Materialise为汽车产品的生命周期都提供了强大的解决方案支持,从概念开发、产品设计到工程制造和产业化,玛瑞斯都竭其所能,为企业降本增效!
一个经典的案例,丰田与matereialise共同发起了一个项目,重制汽车座椅,减轻其重量并确保其具有最佳的散热性,只为增强汽车座椅的舒适性与安全性。经过优化后,项目团队能够使汽车座椅的体积降低高达72%,质量减少了高达18公斤。
沃尔沃根特工厂与Materialise 合作,对一款装配汽车标志用的夹具进行了设计创新,新夹具采用3D打印零件与现成零件相结合的制造方式。这种设计方式,更易于满足汽车生产线对夹具的个性化需求。
全新设计的夹具的成本降低了48%,重量减轻了64%,更重要的是新夹具易于校准,公差降到了0.2mm 以下,这一改进将提升汽车标识装配的效率和质量。
消费品
Phits™ Insoles和惠普公司与Materialise合作,进行完全定制化3D打印鞋垫的设计和制造。
▲3D打印鞋垫工作流程图
惠普FitStation平台集成了Materialise的软件,可进行3D扫描、足部动态分析,实现 3D设计自动化、打印准备和生产管理功能。
该项合作让鞋类品牌商能真正按需生产个性化产品,为其提供了表达独特品牌主张的机会。
我们所熟知的阿迪达斯高速工厂(Speed Factory)通过3D打印制造的adidas Futurecraft,最初也是由Materialise设计而成的。
此外,松下集团旗下的Lumix相机品牌,联合Materialis 公司,实现了相机外壳的3D打印,极为精美!
日本著名的光学公司HOYA株式会社与Materialise公司合作,推出了Yuniku 3D定制眼镜系统。Yuniku 3D定制眼镜系统旨在解决两个难点:找到瞳孔位置以及个性化生产的规模化管理。
3D打印定制技术的使用也为眼镜行业带来了新的分销途径,并有助于消除眼镜行业常见的库存风险。对于终端消费者而言,Yuniku系统的使用意味着他们可以获得真正符合个人独特视觉、舒适度以及审美需求的定制化眼镜产品。
医疗
纽约长老会医院有名婴儿患有先天性心脏缺陷,它会在心脏内部制造“大量的洞”。在过去,这种类型的手术需要停掉心脏,将其打开并进行观察,然后在很短的时间内来决定接下来应该做什么。
通过Materialise的3D打印技术制作了心脏的精确模型,医生就可以在手术之前制作出变形心脏的模型,从而使他的团队可以对其进行检查,然后决定在手术当中到底应该做什么。整个制作过程共花费了数千美元,且手术的结果也令人欣慰。
Materialise的行业应用案例远不止上面这些。但是我们已经可以直观感受到,比利时玛瑞斯公司是一家极具创造力的创新型公司,通过自身技术和积极合作,让世界变得更美好、更健康。
03 Materialise 3D打印工厂之旅
Materialise在2018年获德国化工巨头巴斯夫2500万美元投资,共同优化3D打印材料和软件;Materialise还与西门子医疗联手向全球医院推广3D打印。此外,业界三维软件大咖如西门子NX、PTC Creo等都集成了Materialise的技术,标志着3D打印技术在制造业将被更广泛地采用。
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